蛋白质的生物合成过程
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真核生物中的核蛋白体大小为80S，也分为40S小 亚基和60S大亚基。小亚基由18SrRNA和30多种 蛋白质构成，大亚基则由5S rRNA，28S rRNA和 50多种蛋白质构成，在哺乳动物中还含有5.8 S rRNA。
蛋白 体 的 组 装
大肠杆菌核蛋白体的 空间结构为一椭圆球 体，其30S亚基呈哑 铃状，50S亚基带有 三角，中间凹陷形成 空穴，将30S小亚基 抱住，两亚基的结合 面为蛋白质生物合成 的场所。
八、供能物质和无机离子
多肽链合成时，需ATP、GTP作为供能物 质，并需Mg2+、K+参与。
氨基酸活化时需消耗2分子高能磷酸键， 肽键形成时又消耗2分子高能磷酸键，故 缩合一分子氨基酸残基需消耗4分子高能 磷酸键。
第二节 蛋白质生物合成过程
蛋白质生物合成过程包括三大步骤： ①氨基酸的活化与搬运； ②活化氨基酸在核蛋白体上的缩合； ③多肽链合成后的加工修饰。
在原核生物和真核生物中，均存在另一 种携带蛋氨酸的tRNA，识别非起动部位 的蛋氨酸密码，AUG。
均被同一种甲硫氨酰tRNA合成酶合成
三、rRNA和核蛋白体
原核生物中的核蛋白体大小为70S，可分为30S 小亚基和50S大亚基。小亚基由16SrRNA和21 种蛋白质构成，大亚基由5SrRNA，23SRNA和 35种蛋白质构成。
五、延长因子（EF）
原E作F核用G生主）物 要，中 促真存 使核在 氨生3基物种酰中延t存R长N在因A2进子种入（（E核EFFT1蛋，U，白EFE的2F）受T。S体，其， 并可促进移位过程。
EFTU（GTPase）
EFT
原核
EFTS
EFG（转位酶）
α （GTPase）
EF1 β
真核
γ
EF2（转位酶）
反密码对密码的识别，通常也是根据碱基互补原 则，即A—U，G—C配对。但反密码的第一个核苷 酸与第三核苷酸之间的配对，并不严格遵循碱基互 补原则。如反密码第一个核苷酸为Ⅰ，则可与A、U 或C配对，如为U，则可与A或G配对，这种配对称 为不稳定配对。
能 够 识 别 mRNA 中 5′ 端 起 动 密 码 AUG 的 tRNA是一种特殊的tRNA，称为起动tRNA。 在原核生物中，起动tRNA是一种携带甲酰 蛋氨酸的tRNA，即tRNAifmet；而在真核生 物中，起动tRNA是一种携带蛋氨酸的tRNA， 即tRNAimet。
转运RNA（tRNA）
tRห้องสมุดไป่ตู้A的功能
tRNA分子上与蛋白质合成有关的位点： 1. 3′端-CCA上的氨基酸接受位点。 2. 识别氨酰-tRNA合成酶的位点。 3. 核糖体识别位点，使延长中的肽链附着于核糖体上。 4. 反密码子位点。
第一套密码系统、第二套密码系统 校正tRNA：mRNA发生突变后，tRNA的反密码子也突变搬 来相近的氨基酸
由若干核蛋白体结合在一条mRNA上同时进行多肽 链的翻译所形成的念球状结构称为多核蛋白体。
四、起动因子（IF）
这是一些与多肽链合成起动有关的蛋白因 子。原核生物中存在3种起动因子，分别 称为IF1-3。在真核生物中存在9种起动因 子（eIF）。其作用主要是促进核蛋白体 小亚基与起动tRNA及模板mRNA结合。
（2）具有转肽酶活性：将P位上的肽酰基转移 给A位上的氨基酰tRNA，形成肽键。
（3）具有GTPase活性，水解GTP，获得能量。
（4）具有起动因子、延长因子及释放因子的结 合部位。
在蛋白质生物合成过程中，常常由若干核蛋白体结合 在同一mRNA分子上，同时进行翻译，但每两个相邻 核蛋白之间存在一定的间隔，形成念球状结构。
六、释放因子（RF）
原核生物中有4种，在真核生物中只有1种。 其主要作用是识别终止密码，协助多肽链的 释放。
七、氨基酰tRNA合成酶
该酶存在于胞液中，与特异氨基酸的活化以及 氨基酰tRNA的合成有关。
每种氨基酰tRNA合成酶对相应氨基酸以及携带氨基 酸的数种tRNA具有高度特异性，这是保证tRNA能 够携带正确的氨基酸对号入座的必要条件。 目前认为，该酶对tRNA的识别，是因为在tRNA的 氨基酸臂上存在特定的识别密码，即第二套遗传密 码。
第33章 蛋白质的生物合成
Chapter 13 Biosynthesis of Protein
蛋白质的生物合成过程，就是将DNA传递 给mRNA的遗传信息，再具体的解译为蛋 白质中氨基酸排列顺序的过程，这一过程 被称为翻译(translation)。
第一节 参与蛋白质生物合成的物质
生物体内的各种蛋白质都是生物体内利用约20种氨 基酸为原料自行合成的。参与蛋白质生物合成的各 种因素构成了蛋白质合成体系，该体系包括： ① mRNA：作为蛋白质生物合成的模板，决定多肽 链中氨基酸的排列顺序； ② tRNA：搬运氨基酸的工具； ③ 核糖体：蛋白体生物合成的场所； ④ 酶及其他蛋白质因子； ⑤ 供能物质及无机离子。
核蛋白体的大、小亚基分别有不同的功能： 1．小亚基：可与mRNA、GTP和起动tRNA
结合。 2．大亚基：
（ 1 ） 具 有 两 个 不 同 的 tRNA 结 合 点 。 A 位 （右）—— 受位或氨酰基位，可与新进入的氨 基酰tRNA结合；P位（左）——给位或肽酰基 位，可与延伸中的肽酰基tRNA结合。
一、mRNA
作为指导蛋白质生物合成的模板。mRNA中每 三个相邻的核苷酸组成三联体，代表一个氨基 酸的信息，此三联体就称为密码(coden)。共有 64种不同的密码。 原核生物的转录与翻译同步进行 无义突变 蛋白质的合成是N端——C端
密码的连续性
二、tRNA
在氨基酸tRNA合成酶催化下，特定的tRNA 可与相应的 氨基酸结合，生成氨基酸tRNA， 从而携带氨基酸参与蛋白质的生物合成。 tRNA反密码环中部的三个核苷酸构成三联 体，可以识别mRNA上相应的密码，此三联 体就称为反密码(anticoden)。 反向互补
酸的活化与搬运
• 氨基酸的活化以及活化氨基酸与tRNA的结合，均由氨
可纠正 错误的 酰化
氨基酸的活化
氨基酰-tRNA 合成酶 氨基酸 + ATP + tRNA + H2O 氨基酰-tRNA + AMP + PPi
蛋白 体 的 组 装
大肠杆菌核蛋白体的 空间结构为一椭圆球 体，其30S亚基呈哑 铃状，50S亚基带有 三角，中间凹陷形成 空穴，将30S小亚基 抱住，两亚基的结合 面为蛋白质生物合成 的场所。
八、供能物质和无机离子
多肽链合成时，需ATP、GTP作为供能物 质，并需Mg2+、K+参与。
氨基酸活化时需消耗2分子高能磷酸键， 肽键形成时又消耗2分子高能磷酸键，故 缩合一分子氨基酸残基需消耗4分子高能 磷酸键。
第二节 蛋白质生物合成过程
蛋白质生物合成过程包括三大步骤： ①氨基酸的活化与搬运； ②活化氨基酸在核蛋白体上的缩合； ③多肽链合成后的加工修饰。
在原核生物和真核生物中，均存在另一 种携带蛋氨酸的tRNA，识别非起动部位 的蛋氨酸密码，AUG。
均被同一种甲硫氨酰tRNA合成酶合成
三、rRNA和核蛋白体
原核生物中的核蛋白体大小为70S，可分为30S 小亚基和50S大亚基。小亚基由16SrRNA和21 种蛋白质构成，大亚基由5SrRNA，23SRNA和 35种蛋白质构成。
五、延长因子（EF）
原E作F核用G生主）物 要，中 促真存 使核在 氨生3基物种酰中延t存R长N在因A2进子种入（（E核EFFT1蛋，U，白EFE的2F）受T。S体，其， 并可促进移位过程。
EFTU（GTPase）
EFT
原核
EFTS
EFG（转位酶）
α （GTPase）
EF1 β
真核
γ
EF2（转位酶）
反密码对密码的识别，通常也是根据碱基互补原 则，即A—U，G—C配对。但反密码的第一个核苷 酸与第三核苷酸之间的配对，并不严格遵循碱基互 补原则。如反密码第一个核苷酸为Ⅰ，则可与A、U 或C配对，如为U，则可与A或G配对，这种配对称 为不稳定配对。
能 够 识 别 mRNA 中 5′ 端 起 动 密 码 AUG 的 tRNA是一种特殊的tRNA，称为起动tRNA。 在原核生物中，起动tRNA是一种携带甲酰 蛋氨酸的tRNA，即tRNAifmet；而在真核生 物中，起动tRNA是一种携带蛋氨酸的tRNA， 即tRNAimet。
转运RNA（tRNA）
tRห้องสมุดไป่ตู้A的功能
tRNA分子上与蛋白质合成有关的位点： 1. 3′端-CCA上的氨基酸接受位点。 2. 识别氨酰-tRNA合成酶的位点。 3. 核糖体识别位点，使延长中的肽链附着于核糖体上。 4. 反密码子位点。
第一套密码系统、第二套密码系统 校正tRNA：mRNA发生突变后，tRNA的反密码子也突变搬 来相近的氨基酸
由若干核蛋白体结合在一条mRNA上同时进行多肽 链的翻译所形成的念球状结构称为多核蛋白体。
四、起动因子（IF）
这是一些与多肽链合成起动有关的蛋白因 子。原核生物中存在3种起动因子，分别 称为IF1-3。在真核生物中存在9种起动因 子（eIF）。其作用主要是促进核蛋白体 小亚基与起动tRNA及模板mRNA结合。
（2）具有转肽酶活性：将P位上的肽酰基转移 给A位上的氨基酰tRNA，形成肽键。
（3）具有GTPase活性，水解GTP，获得能量。
（4）具有起动因子、延长因子及释放因子的结 合部位。
在蛋白质生物合成过程中，常常由若干核蛋白体结合 在同一mRNA分子上，同时进行翻译，但每两个相邻 核蛋白之间存在一定的间隔，形成念球状结构。
六、释放因子（RF）
原核生物中有4种，在真核生物中只有1种。 其主要作用是识别终止密码，协助多肽链的 释放。
七、氨基酰tRNA合成酶
该酶存在于胞液中，与特异氨基酸的活化以及 氨基酰tRNA的合成有关。
每种氨基酰tRNA合成酶对相应氨基酸以及携带氨基 酸的数种tRNA具有高度特异性，这是保证tRNA能 够携带正确的氨基酸对号入座的必要条件。 目前认为，该酶对tRNA的识别，是因为在tRNA的 氨基酸臂上存在特定的识别密码，即第二套遗传密 码。
第33章 蛋白质的生物合成
Chapter 13 Biosynthesis of Protein
蛋白质的生物合成过程，就是将DNA传递 给mRNA的遗传信息，再具体的解译为蛋 白质中氨基酸排列顺序的过程，这一过程 被称为翻译(translation)。
第一节 参与蛋白质生物合成的物质
生物体内的各种蛋白质都是生物体内利用约20种氨 基酸为原料自行合成的。参与蛋白质生物合成的各 种因素构成了蛋白质合成体系，该体系包括： ① mRNA：作为蛋白质生物合成的模板，决定多肽 链中氨基酸的排列顺序； ② tRNA：搬运氨基酸的工具； ③ 核糖体：蛋白体生物合成的场所； ④ 酶及其他蛋白质因子； ⑤ 供能物质及无机离子。
核蛋白体的大、小亚基分别有不同的功能： 1．小亚基：可与mRNA、GTP和起动tRNA
结合。 2．大亚基：
（ 1 ） 具 有 两 个 不 同 的 tRNA 结 合 点 。 A 位 （右）—— 受位或氨酰基位，可与新进入的氨 基酰tRNA结合；P位（左）——给位或肽酰基 位，可与延伸中的肽酰基tRNA结合。
一、mRNA
作为指导蛋白质生物合成的模板。mRNA中每 三个相邻的核苷酸组成三联体，代表一个氨基 酸的信息，此三联体就称为密码(coden)。共有 64种不同的密码。 原核生物的转录与翻译同步进行 无义突变 蛋白质的合成是N端——C端
密码的连续性
二、tRNA
在氨基酸tRNA合成酶催化下，特定的tRNA 可与相应的 氨基酸结合，生成氨基酸tRNA， 从而携带氨基酸参与蛋白质的生物合成。 tRNA反密码环中部的三个核苷酸构成三联 体，可以识别mRNA上相应的密码，此三联 体就称为反密码(anticoden)。 反向互补
酸的活化与搬运
• 氨基酸的活化以及活化氨基酸与tRNA的结合，均由氨
可纠正 错误的 酰化
氨基酸的活化
氨基酰-tRNA 合成酶 氨基酸 + ATP + tRNA + H2O 氨基酰-tRNA + AMP + PPi